高层建筑自动化施工系统发展与应用

发表时间:2020/7/6   来源:《城镇建设》2020年3月9期   作者:1.王琳 2.万洪力
[导读] 随着社会经济和科学技术的发展,建筑产业应用先进自动化技术来的现象
        摘要:随着社会经济和科学技术的发展,建筑产业应用先进自动化技术来的现象越来越广泛。自动化技术指在无人干预的情况下,机器或装置等能按照预订的程序或指令自动控制操作的技术。由于高层建筑施工存在较大的技术难度和安全隐患,传统的人力施工已无法满足现阶段日益发展的社会市场,由此自动化施工技术逐渐取代人力施工被用于高层建筑工程施工中。基于各种自动化技术,高层建筑自动化施工系统逐渐发展起来,其能有效提高高层建筑工程的生产力和产品质量,解决劳动力短缺和安全风险等诸多问题。因此,高层建筑自动化施工系统发展与应用具有十分显著的研究价值和社会价值。
        关键词:高层;建筑;自动化;施工
        引言
        目前,建筑行业的现代化水平与部分行业相比尚显落后,随着近年世界特别是发达国家对工程建造建设概念的转变,预制装配技术、计算机协调施工技术(CIC)、自动化及机器人技术、建筑信息技术(BIM)、及时生产原则(JIT)及信息交流技术(ICT)等技术的发展,实现自动化建造已成为世界建筑行业的发展趋势,其对建筑的设计理念和方式、工程技术的进步以及现场施工管理均将造成深远影响。
        1高层建筑自动化施工系统的优势
        保证高层建筑施工的高效性和协调性。高层建筑自动化施工系统凭借先进的自动化技术,可以构建建筑管理平台,将建筑相关信息在平台上保存、显示和管理,从而精准控制施工过程各机械系统的运行,监督各环节的施工情况,实现统一管理情况,达到增强施工效率、协调施工程序的目的。有效提高施工质量。先进的自动化技术能够让机械更具良好的思维能力,实现推理能力和决策能力的大幅度展现,可以实现许多人工无法完成的操作,并且大幅度提升施工精度,从而大大提升产品生产质量和生产效果。降低人工投入,有利于施工安全管理。高层建筑自动化施工系统利用机器代替人力生产,可消除工人在高层施工过程中的安全隐患。同时,自动化系统擅长数据分析,可以很快找到设备故障数据,从而及时修复故障,保证机械设备的正常稳定运行,从而大大加强施工安全管理。
        2高层建筑自动化施工系统研究现状
        高层建筑自动化施工系统是指基于各种自动化技术,实现高层建筑在全天候施工大棚覆盖下进行自动化施工,其中自动化技术包括射频识别技术(RFID)、视觉传感和数字图像处理技术、增强现实(AR)、无人机等。高层建筑自动化施工系统起源于1980年的日本,其主要由四个部分组成:同步顶升的全天候施工大棚系统;运输系统:用于物料或设备的垂直升降和水平输送;计算机信息控制系统:用于对整个施工现场进行集中管理,例如,施工计划、设备管理和物料管理;集成子系统:用于特定建筑工作的施工系统,例如,钢装配、焊接和预制构件安装等。实践表明,高层建筑自动化施工系统采用全天侯自动化或机械化作业,不受天气变化的影响,极大地提高了生产效率和施工质量。
        3高层建筑自动化施工技术
        3.1SMART施工系统
        全自动建造系统简称SMART系统,该系统主要应用于高层钢结构建筑,由不受风雨等恶劣天气影响的屋顶、四壁形成的操作平台、自动提升及自动运送设备组成,主要进行预制构件的安装工作,包括钢结构安装、混凝土预制楼板安装以及外墙和内墙安装。操作平台最终将成为楼体的最顶层部分。该系统最早应用于Nagoya Juroku银行大楼,这是一栋高88m的20层办公楼,总建筑面积2万m 2,建造过程与ABCS系统类似。
        3.2AMURAD施工系统
        AMURAD施工系统是一种采用全新建设理念的系统,不同于一般传统方法及其他自动化建造系统,此系统首先建造顶层结构,然后利用液压起重设备将其升起,再建造下一楼层,同时进行外表面和内部的装饰工程,如此往复。

此系统由3部分组成:楼层提升系统(Z-UP)、移动和安装系统(Z-HAND)以及材料运送系统(Z-CARRY)。
        4建筑项目中自动施工技术应用
        4.1建筑施工中自动化信息数字技术
随着计算机行业的飞速发展,数字化技术在相应的建筑项目中有了更加广泛的应用。对建筑信息自动化的建筑与管理,是相关信息技术在建筑施工中的实际应用。其管理主要包括有设备、部门以及实际的工程质量等多方面信息方面。对这些信息进行科学合理的分析,提高了相应的管理水平,同时也对相应的信息进行了合理的分析。信息化技术就是要相应的部门进行收集、传递以及加工的实际工序,只有这样才能为实际管理部门提供依据。在相关建筑项目的所有产品中要有比较正常的使用功能,同时还要应用一定的民族特点与文化特色。在整个建筑施工建设中进行所有工期的规划,将相应的信息数字技术进行合理的加入就可以绘制成相应的绘制图。除此之外,相应的信息数字化技术减少了一些主观性误差以及人工成本,让其做到了基本无误差,从而充分的保证了相关建筑项目的美观与质量。
        4.2建筑施工自动化技术新应用
        如今,是一个信息高度融合的时代,同时我国的实际经济也在不断进行着发展,因此来说,中国也是一个以科技知识为主要引导的经济时代。在我国的经济发展中如果脱离了这个主题就会被激烈的市场竞争淘汰。因此,在相关的建筑行业中我们就要充分做到施工技术的创新。只有建筑施工积极实现自动化使用技术,才能不断实现施工创新的未来发展。
        4.3建筑施工中自动化信息数字技术
        随着计算机行业的飞速发展,数字化技术在相应的建筑项目中有了更加广泛的应用。对建筑信息自动化的建筑与管理,是相关信息技术在建筑施工中的实际应用。其管理主要包括有设备、部门以及实际的工程质量等多方面信息方面。对这些信息进行科学合理的分析,提高了相应的管理水平,同时也对相应的信息进行了合理的分析。信息化技术就是要相应的部门进行收集、传递以及加工的实际工序,只有这样才能为实际管理部门提供依据。在相关建筑项目的所有产品中要有比较正常的使用功能,同时还要应用一定的民族特点与文化特色。在整个建筑施工建设中进行所有工期的规划,将相应的信息数字技术进行合理的加入就可以绘制成相应的绘制图。除此之外,相应的信息数字化技术减少了一些主观性误差以及人工成本,让其做到了基本无误差,从而充分的保证了相关建筑项目的美观与质量。
        结束语
        总而言之,随着经济社会的飞速发展以及相关建筑项目的不断扩大,相应的管理也在不断的增加。随着市场经济的日益激烈,相关企业只有不断对建筑自动化技术进行创新与应用,才会在这个激烈的市场竞争中利于不利之地,从而获得更好的经济效益。而在整个项目的实施过程中其使用的先进材料与技术,在保证了建筑质量的前提下也降低了实际工程造价成本。而随着相关建筑行业的不断发展,相应建筑行业要不断找寻创新性途径,也只有这样才会成功。因此本文就针对建筑自动化项目施工中的创新性策略做了简要分析,希望通过本文研究可以给相关人员提供价值参考。
        参考文献
        [1]Han Hoang.Automated construction technologies:analyses andfuture develoment strategies[D].Massachusetts:Massachusetts
Institute of Technology,2005.
        [2]Hasegawa Y.(2000)A New Wave of Construction Automation and
Robotics in Japan[C].The 17th International symposium onAutomation and Robotics in construction.
       
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